医学上的一场革命

发布时间：00年07月28日

G · Cowley等编译陶然

　　从恶性肿瘤到传染性疾病，基因科学正在使医学实践发生全面变化。给人配备治疗性基因可能还要几十年时间，但科学家正在寻求驾驭DNA的更简易的方法——

　　安妮·米斯柯伊曾目睹她父亲和伯父因内脏器官衰竭而于40多岁时英年早逝，因此以自己能活到50岁而感到幸运。她的烦恼是活着却觉得犹如半死一样，关节酸痛，头发脱落，长时间的疲乏。医生甚至在血检显示铁含量过高时仍保证她并无大病，但她心中总不踏实。一次，从互联网上她得知有一种遗传性症状叫做血色素沉着症，患者血液、组织和器官中的铁含量会达到危险的浓度。这在美国是一种最常见的遗传性疾病，而且最易在诊断时被忽视。当米斯柯伊获知这一信息时，她的症状、她的血检数据，甚至她亲人的早逝，这一切都变得可以理解了。因此她就去看了一位更加认真对待她的病症的医生。

　　直到最近，诊断这种病症都是要做肝部活检的，做起来可并不轻松，但米斯柯伊却不必走这条路了。几年前科学家已分离出血色素沉着症基因，并发明了用一滴血来检验的方法。米斯柯伊检验的结果呈阳性。经过每周放血一次的一个疗程治疗后，她血中的铁含量水平就降了下来，从而避免了体内器官继续受到损害。现在她的症状已经消失，只要坚持每几个月做一一次放血治疗，她的寿命将和正常人一样。

　　血色素沉着症检验能在今后几十年中挽救几百万人的生命；而这还只是人类基因组测序工程所能带来的变化的一个早期迹象，该工程现已处于最后阶段。美国国家人类基因组研究所的F ·柯林斯博士说，到2010年，任何人都将可以通过筛选测验来估计有碍自己健康的主要危险，甚至估计身体对烟酒的耐力等。同时，基因科研将催生大批主要针对病因而非针对病症的药物，医生将根据不同病人的基因状况开不同的处方。把基因用作药物可能还较遥远，但柯林斯相信“到2050年，许多潜在的疾病在其发生前能在分子水平上得到治疗”。

　　上述说法也许太乐观一点，但这方面的趋势确在发展之中。美国现在每年进行的基因临床试验约达400万次。新生儿要做镰刀状细胞贫血、先天性甲状腺病以及苯基酮尿症的常规检查，后者是一种造成智力障碍的代谢病。这些疾病如不能及时发现也是灾难性的，但早期查出大都可以控制。具有肿瘤家族史的人还能通过更新的检验方法来断定他们是否遗传了那该诅咒的突变基因。

　　早期检测还只开了个头。基因不但能帮助我们断定是否有病，还能帮助我们断定对各种治疗方法的反应会是怎样。圣犹得儿童医院的W ·伊凡斯博士说，“以前，我们处方时是问：’你几岁了？体重多少？”。现在，医生们有时已能根据基因科学来断定对于某一种药物谁能得益，谁则会受害。医生们能在对儿童进行化疗或骨髓移植前估量白血病细胞的侵害性。对可用化疗的孩子还要增做基因检验来估量他们的忍受能力。大多数孩子能够对付药物硫基嘌呤的标准剂量。但10个孩子中有1个因所产生的有关代谢酶达不到应有的水平，标准剂量的作用要比用于常人时强20倍。医生通过事先检验，就能避免用药不当造成的毒害。

　　产生不同效应的还不仅是治肿瘤药物，专家们估计有10~ 40%的人服用任何药物时产生的反应都不完善。结果是每年有200万个美国人因不良的药物反应而住院，有10万人死亡。现在只有少数医院应用基因检验来指导药物治疗，但这种方法（称为药物反应遗传学）发展很快。研究人员正在学习预测病人对于哮喘、糖尿病、心脏病和偏头痛等疾病的药物反应，某些企业则在开发能立时分析几千个基因的芯片。有的专家认为，“ 每个人一生出来就应做基因测序，父母都将获得他们的孩子基因顺序的光盘只读储存器。这样医生就能据以开出最合适的处方。”

　　可惜的是，知识并非总是力量。知道你特别容易患乳腺癌或对某一药物过敏，固然有助你保护自己。但如果你的家族中有人罹患亨廷顿氏舞蹈病或早老性痴呆症，你的基因检验又呈阳性，你仍会束手无策。你甚至仍会因不知疾病何时发作而惶惶不可终日。即使检验呈阴性，好消息也会因它使你从此远离了不幸的兄弟姊妹而受到一种负罪感的折磨。“ 原来我们都在一起，从此以后我却到了圈子外面了。”

　　当然，我们的希望是今后能用基因科学来治病，而不只是预测。近20年来，临床应用的基因治疗还很少。但基因科学已渗透到包括从恶性肿瘤到传染病在内的各门医学领域，并正在开创难以计量的可能性。

　　经典基因治疗是以一个颇有魅力的简单观念为基础的。由于基因指导人体内细胞的集合，向病人体内输入好基因以治疗疾病应是可能的。科学家们已经成功地分离出有用的DNA并将其拼接到能渗透细胞的媒介物一一经过基因改造的冷病毒和腺病毒上。但要让人体接纳并表达这种治疗性基因，却万分困难。因为这些媒介物大多会产生免疫反应以摧毁所需要的基因，并使病人受害。现在虽已有了效果较好、副作用更少的新的媒介物，但临床上广泛应用基因治疗至少还得10年时间。

　　研究人员现在已经发明更加简易的方法来驾驭DNA。他们先将人的基因拼接人细菌细胞并让它在培养液中生长，然后细菌细胞就能造出能被当作药物用于人体的蛋白质。现已有生产的这类药物之一MPIF-1，能保护骨髓免受化疗的毒副作用；另一种叫做KGF的蛋白质则有助于伤口愈合。这些药物目前尚处于早期临床试验阶段。

　　正当一些研究人员竞相设法利用有用基因之时，另一些研究人员正在努力寻求束缚有害基因的方法。

　　基因是通过将它的密码转录到单股RNA分子来产生蛋白质的，RNA是构建蛋白质的模板。这一过程开始时，转录因子先要联接上称为“启动区”的基因开放片段，然后向基因的全长延伸，产生载有蛋白质模板的RNA分子。研究人员发现，向细胞倾注大量基因启动区的假副本，能使转录因子脱离其基因，从而阻止蛋白质生产。这一技术尚未用于临床，但为时不会太久。有的研究人员发现伪启动因子可使嫁接的旁通血管减慢疤的形成，还可减少手术后的血栓。

　　如果你不能阻止基因制造RNA，有时还可以设法防止RNA产生有害的蛋白质，诀窍是用能封闭部分基因序列的“反义"分子来轰击基因。如果这一招又告失败，你也许还可使蛋白质本身发生逆转。例如满布在乳腺细胞表面的HER-2（一种蛋白质），是使细胞能接收生长信号的接受器。大多数妇女体内生产HER- 2的基因有两个副本，但约有三分之一的乳腺癌病人在第17染色体上却多了一个副本。结果，她们的乳腺细胞表面的生长信号接受器的数目要比常人多100倍，从而导致恶性肿瘤。有一位被诊出乳腺癌已扩散的妇女在医生注射一种叫做Herceptin的基因工程抗体后，第二年她的肿块就缩小了25%。经过每周注射一次、连续三年半的治疗，肿块已基本消失。研究人员现正在观察Herceptin对早期肿瘤患者的作用。